金相制樣及問(wèn)題解析

金相分析是研究材料內部組織結構的重要方法，一般用來(lái)進(jìn)行失效分析（FA）、質(zhì)量控制（QC）、研發(fā)（RD）等。而金相試樣制備的目的是獲得材料內部真實(shí)的組織結構，需要通過(guò)不同的金相試樣制備方法去完成。

一般來(lái)說(shuō)，金相試樣制備的方法有：機械法（傳統意義上的機械制備--磨拋）、電解法（電解拋光和浸蝕）、化學(xué)法（化學(xué)浸蝕）、化學(xué)機械法（化學(xué)作用和機械作用去除材料）。

金相試樣制備的結果需要滿(mǎn)足以下要求：1、試樣必須具有代表性；2、所有結構元素必須保留；3、試樣表面必須無(wú)劃痕也無(wú)變形；4、試樣表面不應有外來(lái)物質(zhì)；5、試樣表面必須平整且呈鏡面。

對于金相試樣來(lái)說(shuō)，傳統的機械制備是主要手段。金相試樣機械制備步驟一般分為：切割（cutting）、鑲嵌（mounting）、研磨（grinding）、拋光（polishing）、蝕刻（etching）、顯微鏡觀(guān)察（observation）。至于每一個(gè)步驟的制樣理論不贅述，以下主要列出常見(jiàn)的制樣難點(diǎn)問(wèn)題及解決方案，以供參考。

一、切割：

金相取樣一般會(huì )選擇濕式砂輪片切割法（金相切割機），取樣位置根據金相檢測目的來(lái)決定（是常規金相檢測取樣還是失效分析取樣，是縱向還是橫向取樣），金相取樣的一般原則是在取樣過(guò)程中不能導致試樣過(guò)熱，否則會(huì )產(chǎn)生嚴重的熱變形，對后續制樣帶來(lái)不便。切割過(guò)程中常見(jiàn)的一些問(wèn)題有：1、切割過(guò)程中砂輪片崩裂；2、切割下來(lái)的試樣有毛邊；3、切割的工件表面有燒傷；4、切割面不平整；5、切割輪損耗較大；6、切割涂層類(lèi)樣品時(shí)涂層易脫層

二、鑲嵌：

為了便于機械磨拋，將金相試樣鑲嵌成標準尺寸大小。往往會(huì )根據不同的應用要求（比如鑲嵌料是否需要具有導電性、試樣邊緣是否需要邊緣保護、試樣是否需要批量鑲嵌、鑲嵌樹(shù)脂是否需要很好地填充到試樣內部孔隙中等等）來(lái)選擇不同的鑲嵌方案：是選擇冷鑲還是熱鑲？是選擇冷鑲或熱鑲樹(shù)脂中的哪一種？鑲嵌過(guò)程中常見(jiàn)的一些問(wèn)題有：1、冷鑲嵌塊有大量氣泡；2、試樣與樹(shù)脂交界處有縫隙；3、鑲嵌塊表面有放射狀裂紋；4、鑲嵌樹(shù)脂黏模。

三、磨拋：

為了獲得真實(shí)的材料內部組織，需要通過(guò)逐道次機械研磨和拋光來(lái)實(shí)現。磨拋難點(diǎn)在于，會(huì )存在許多制備贗像，而這些贗像會(huì )干擾我們對真實(shí)組織的判斷。磨拋過(guò)程中常見(jiàn)的一些問(wèn)題有：1、劃痕；2、涂覆；3、變形；4、邊緣磨圓；5、浮雕；6、脫落；7、磨料嵌入；8、曳尾；9、開(kāi)裂；10、虛假孔隙率。

四、蝕刻：

蝕刻提高了試樣拋光表面的對比度，展示出材料的微觀(guān)或宏觀(guān)結構（金相圖），比如晶界或者相的輪廓形貌，這將有助于我們進(jìn)行金相分析。蝕刻要點(diǎn)有：1、蝕刻之前試樣表面需要達到一個(gè)盡量無(wú)變形或無(wú)劃痕的光滑表面；2、如果是電解制樣，可以先進(jìn)行電解拋光緊接著(zhù)進(jìn)行電解蝕刻。3、選擇適合當前材料的化學(xué)蝕刻液或者電解蝕刻液。

檢測標準及參數：